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植物生理学第一章水分_PPT幻灯片

• 1. 共质体途径:水分从一个细胞的细胞质经过 胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成 一个细胞质的连续体的途径。
• 2. 跨膜途径:水分从一个细胞到另一个细胞, 要两次通过质膜,故称跨膜途径。跨膜途径和 共质体途径统称为细胞途径。
• 3. 质外体途径:水分通过细胞壁、细胞间隙等 没有细胞质的移动途径。
三、根系吸水的动力
1. 根压(叶片未展开时,是主要动力)
证明根压存在的两种现象:
伤流
吐水
三、根系吸水的动力
• 2. 蒸腾拉力(主要动力)
• 在蒸腾作用中,首先是气 孔下腔细胞失水,水势降 低,它就向相邻细胞吸水, 使相邻细胞水势降低,这 种水势降低作用,通过一 个个细胞传递到木质部导 管,使导管水势降低,导 管向根系吸水,使根系水 势降低,产生吸水力。

角质层 气孔 叶片
二、气孔蒸腾
• 1. 气孔的结构与特点 • A.结构: 双子叶-半月形 单子叶-哑铃形

• B.特点:上表面数目>下表面

孔口侧厚,背口侧薄

辐射状微纤丝
二、气孔蒸腾
• 2. 气孔的运动及机制 • 1)气孔的运动
吸 水
失 水 双子叶植物
吸 水
失 水
单子叶植物
二、气孔蒸腾
2)气孔运动机制
解、脱氢反应,光合作用。 • 3. 水分是各种生化反应的基本介质(溶
剂)。 • 4. 水分能保持植物的固有姿态。(就像
吹气气球)
第二节 植物细胞对水分 的吸收
在植物的生命活 动中,植物不断的从 环境中吸收水分,也 不断的向环境中散失 水分。植物是如何从 环境中吸收水分的呢?
主要有三种方式
• 一、扩散 • 二、集流 • 三、渗透作用
A.淀粉-糖互 变学说
光合
白 天 CO2减少
PH升高
淀粉磷酸化酶
[OH-]
淀粉
葡萄糖 ??
水势降低
吸水 气孔开放
二、气孔蒸腾
2)气孔运动机制
A.淀粉-糖互 变学说
黒 光合停止 夜 CO2增加
PH降低
淀粉磷酸化酶
[H+]
葡萄糖
淀粉
?? 水势升高
失水 气孔关闭
二、气孔蒸腾
2)气孔运动机制 B.无机离子泵学说
植物的物质代谢
维持各种生命活动过程中化学变化(物质的 合成、转化和分解)的总称。
合成代谢
(光合作用)
代谢
体内物质代谢
(糖、蛋白质、 脂类和核酸)
分解代谢
(呼吸作用)
外界吸收物质 代谢
水分
矿质元素
空气
(光合作用)
有 第二章 植物的水分生理

无 收
第一节
植物对水分的需要
在 于 水
一、植物的含水量
1. 不同植物含水量不同
R — 气体常数: 0.00823 kg·MPa · mol-1 · kg-1
T — 热力学温度(K): t℃ + 273
三、渗透作用
Ψw=ψ π +ψp(+ψm)
• 3.3 ψp —压力势:细胞壁对原生质体产生压力
引起的水势变化值。在多数情况下压力势为正 值,因为壁压增大水势(大于纯水,>0)。水 势有时为零,有时为负值。
Ψ π =-1.4MPa Ψp=+0.8MPa
Ψ π =-1.2MPa ?? Ψp=+0.4MPa
甲 Ψw=-0.6MPa
乙 Ψw=-0.8MPa
第三节 植物根系对水分 的吸收
• 一、根系吸水区域
根 毛
• 根尖的根毛区吸水 区
能力最强
伸 长 区
分 生 区
二、根系吸水的途径
细胞途径 质外体途径
二、根系吸水的途径







草本植物

含水量70-85%
水生>中生>旱生
一、植物的含水量
2. 同一植株不同器官、组织含水量不同
根 60%-90%
种子 10%-14%
新生旺盛>衰老成熟
3. 同一器官不同生长期,含水量也不同
前期>后期
三、水分对植物的作用
• 1. 是细胞质的主要成分。70-90% • 2. 是代谢过程中的重要反应物质。如水
水分从水势高的系统通过半透膜向 水势低的系统移动的现象。
三、渗透作用(以压力和浓度两者为动力)
液面上升
蔗糖溶液 半透膜

压力(水势)经过一段时间 Nhomakorabea、渗透作用
• 1. 水势:溶液中每偏摩尔体积水的化学 势差。实质是压力单位。
• 2. 植物细胞是一个渗透系统:质膜和液 泡膜都是半透膜,同细胞质和胞外环境 组成了渗透系统。--烧苗
• 3.4ψm —衬质势:由于原生质中的亲水物质束
缚水使细胞水势降低的值。(<0)
三、渗透作用
• 3.5 不同类型细胞的水势组成 • A. 分生组织:Ψw=ψ π +ψp+ψm • B. 成熟细胞:Ψw=ψ π +ψp • 成熟细胞指已形成中央大液泡的细胞,这种细
胞很小原忽生略质。被挤压为一薄层,因此,衬质势(ψm) • C.风干种子细胞的水势:Ψw=ψm • 风干种子细胞原生质处于凝胶状态,没有溶液,
• 3. 细胞水势的组成:
• Ψw=ψπ+ψp(+ψm)
三、渗透作用
Ψw=ψ π +ψp(+ψm)
3.1 规定纯水的水势为 0。 3.2(<ψ0)π—渗透势或溶质势:由于溶质的作用使细胞水势降低的值。
ψ π =-iCRT
i — 等渗系数,与溶质电离有关, 如稀的 KCl为2;蔗糖为1
C — 溶液的质量摩尔浓度 (mol ·kg-1)
四、影响根系吸水的土壤条件
土壤中可用水分 土壤通气状况:根系呼吸 土壤温度:过低,过高 土壤溶液浓度:过高,烧苗
第四节 蒸腾作用
一、蒸腾作用的生理意义和部位
1. 生理意义 a.水分吸收和运输的主要动力 b.是矿质元素和有机物运输的动力 c.降低叶温
一、蒸腾作用的生理意义和部位
2. 蒸腾部位
皮孔
光合
白 天 ATP增加
质子泵开放
H+泵出 ??
胞外H+增加
K+内流通道开放
细胞内K+增多
一、扩散(以浓度为动力)
是一种自发过程,是由于分子的随机热运动所造 成的,物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动 的现象。--细胞间水分的迁移(短距离)
水 孔 蛋 白
(磷 质脂 膜双 )分
子 层
二、集流(以压力为动力)
是指液体中成群的原子或分子在压力梯度 下共同移动。
根压和蒸腾拉力
是水分长距离运输的重要方式--导管
即没有渗透势;膜失去弹性,也没有压力势, 只有衬质势。
三、渗透作用
• 4. 水分的移动
• 流动方向与从水势高到水势低,从浓度 低到浓度高。
• 例题1: C液>C细,水的流向?细胞->溶液

C液<C细,水的流向?溶液->细胞

C液=C细,水的流向? 流动平衡
三、渗透作用
• 例题2:判断甲、乙两细胞水分的移动方 向
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